Vozidlo Údržba a Servis
🕓 6 min

Přeplňovaný motor – jak funguje, výhody a druhy plnění

Dnes je doba downsizingu a přeplňování motorů je přáno. Bohužel i to je dnes na holičkách, kvůli ekonormám, které zase začínají prosazovat elektromobily. Přeplňované motory si však vydobily své místo a osobně si myslím, že ještě stále nepatří do starého železa.

Obsah Zobrazit

    Co je to přeplňovaný motor?

    Nejprve si musíme přeplňování rozdělit. Buď je možné motor přeplňovat pomocí kompresoru a nebo turbodmychadla, či jejich kombinací. Obecně však lze říci, že přeplnit motor znamená dodat pod tlakem více vzduchu, než je možné u atmosférického motoru.

    Přeplňování pomocí kompresoru

    Některé motory mají kompresory, které do nich vhání více vzduchu, než by bylo možné u klasického atmosférického plnění. Jeho hlavní rozdíl oproti turbu je to, že je roztáčen buď pohonem od kliky, řemenu, nebo elektromotorem a sám spotřebuje část výkonu. Výkon kompresoru je závislý na otáčkách motoru. Čím více točí motor, tím více točí i kompresor a jeho výkon je tak díky tomu vcelku lineární.  Kompresor není tak šetrný ke spotřebě, jako turbo.

    Jak funguje kompresor?

    Jak zaznělo výše o pohon kompresoru se ve většině případů stará sám motor. Tím pádem dochází k určitému odběru výkonu. Kompresor je schopen natlačit za pomoci tlaku do prostoru válců mnohem více vzduchu, než u atmosférického motoru. To samozřejmě zvyšuje jeho výkon, zároveň ale část výkonu kompresor spotřebuje. Funguje na principu turbíny a nebo pístů, které zvyšují tlak a množství atmosférického vzduchu. Kompresory lze rozdělit do dvou druhů.

    Klasický lopatkový

    Tento typ kompresoru je podobný jedné polovině turbodmychadla, kdy se otáčející lopatky starají o větší přísun vzduchu. Díky zakřivení a rotaci lopatek se vytváří větší tlak vzduchu, který je tlačen až do válců.

    Rootsův kompresor – „pístový kompresor“

    Rootsův, chcete-li pístový kompresor, funguje na principu izochorické komprese. Uvnitř kompresoru se nacházejí dva rotační písty ve tvaru číslice 8, kdy se díky jejich tvaru vzájemně doplňují v jakékoliv poloze. Tím, že vzduch proudí přes tzv. „laloky“ tak se upravuje jeho směr proudění a následně zvyšuje tlak. Rotory se navíc vzájemně utěsňují, což znemožňuje změnu tlaku. Jeho nevýhoda může být větší zahřívání oproti klasickému kompresoru. Naopak jeho výhodou je dosažení většího tlaku při nižších otáčkách.

    Jaké jsou výhody, nevýhody kompresoru a kde se používá?

    Výhodou kompresoru je samozřejmě zvýšení výkonu a kontinuální výkonová křivka na rozdíl od turba a dá se říci jeho větší životnost, než u turbodmychadla.  Jeho  nevýhodou je zvýšení spotřeby vozu, odebrání části výkonu a ve vysokých otáčkách se může naopak stát přítěží. Vidět jej můžeme například u ojetých vozů Mercedes-Benz a nebo u sportovních vozů.

    Přeplňování pomocí turbodmychadla

    Turbodmychadlo, jak již zaznělo, roztáčí výfukový systém, má optimální i největší účinnost v určitých otáčkách. Příznivě dokáže ovlivnit spotřebu (ovšem záleží na perforaci vozu), například u dieselových motorů. Je více choulostivé než kompresor. Turbodmychadla pracují s otáčkami cca. 2 000 ot./min a jejich plnící tlak je mezi 0,6 – 1,3 bar.

    Jak funguje turbo?

    Turbo se skládá ze dvou turbín. Každá z nich má své lopatkové kolo a navzájem jsou propojena hřídelkou. Do první turbíny vedou výfukové svody a jsou zde tedy sváděny výfukové plyny. Výfukové plyny turbínu roztáčejí. Díky tomuto roztáčení se roztáčí i druhá část turbíny, která naopak saje vzduch z atmosféry a vhání jej do sání.

    Výhody a nevýhody turbodmychadla?

    Turbodmychadlo umožňuje získání většího výkonu vozu. Může mít také příznivý vliv na spotřebu paliva. Vůz dosahuje maximálního kroutícího momentu v nižších otáčkách, než u atmosférického plnění. Jeho nevýhody může být nutnost jej měnit při poruše, možnost tzv. turbodíry, protože turbo roztáčí výfukové plyny které by jinak přišli vniveč, je třeba opravdu velký tlak k tomu, aby turbo bylo pořádně roztažené. Tento „lag“ neboli turbo díry jsou pak momenty, než se tzv. turbo nadechne.

    Turbo bez variabilního natáčení lopatek

    Zde se jedná o klasické turbo nebo také jednoduché. Jeho lopatky nejsou schopny variabilně se naklánět. To má za následek jiný průběh a dá se říci takové větší turbo kopance. Zkrátka pracuje s tím co je a není schopné díky natočení lopatek upravit průtok spalin a tím i rychlost otáčení. Je to však jednodušší a spolehlivější systém.

    Turbo s variabilním naklápěním lopatek

    Zde je možné lopatky variabilně naklápět. To umožní lepší proudění spalin a může ovlivnit rychlost otáčení. Tím pádem je turbo schopné pracovat i v nižších otáčkách, než to bez variabilního naklápění. Naklopení lopatek a ovlivnění rychlosti otáčení má vliv na následném plnícím tlaku. Jeho nevýhodou je složitější konstrukce, kdy mohou lopatky tzv. ztuhnout.

    Velikost turba

    I velikost turba ovlivní v jakých otáčkách bude turbo pracovat. Malá turba pracují především v menších otáčkách a ty větší pak ve vyšších. Vždy to záleží na preferenci daného vozu.

    Kompresor/turbo

    I tato kombinace existuje. Kompresor optimalizuje výkon v nižších otáčkách a turbo naopak působí ve vyšších otáčkách. Jedná se o ideální kombinaci přeplňování.

    Twincharged (bi-turbo)

    Jedná se o dvě turba. Každé se roztočí v určitých otáčkách a tím pádem eliminují tzv. “turbo díru”. K této variantě se začalo dosti přistupovat při tzv. “downsizingu”, kdy díky dvojitému přeplňování lze dosáhnout vysokých výkonů u menších obsahu motorů. Nevýhoda je ve zvýšených nákladech při poruše a vyšší složitosti systému.

    Hybridní turbo

    U hybridního turba je zachovaný splášť ale zvětšený kompresor. Díky tomuto hybridu se může dostat na větší výkon bez nutnosti rovnou měnit turbo za větší. Rozhodně by se pak měly upravit i údaje v řídící jednotce, neboť se změní plnění vzduchu a tím i směs. 

    Elektrické turbo

    Elektrické turbo je trochu jiné, než jeho ostatní sourozenci. Místo výfukových plynů turbodmychadlo roztočí elektromotor. Výhodou je, že není třeba aby bylo začleněno do výfukové soustavy. Nevýhoda je nutnost pohonu elektromotorem, který vyžaduje napájení.

    Zajímavost a druhy turbodmychadel

    Turbodmychadel existuje několik druhů, ale dá se říci jejich úkol zůstává vždy stejný.

    • Jednoduché turbo bez variabilního naklápění
    • Turbo s variabilním naklápěním lopatek
    • Elektrické turbo
    • Variabilní turbodmychadlo – twin scroll
    • Twin turbo (biturbo)
    • Hybridní turbo

    Picture of Roman Jílek

    Roman Jílek

    Mým snem bylo psát články o autech, testovat je a taky se v nich vrtat. Mám rád auta s duší i historií a je mi jedno zda mají 10 nebo 500 koní. Píši pro vás návody na opravy, zkušenosti, recenze vozů, a také o různé problematice okolo vozů.

    Napsat komentář

    Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *